过程控制72——王再英.ppt

2. 流量特性的平滑衔接 例：蒸汽压力减压控制系统系统。要求中压蒸汽压力恒定，而生产中中压蒸汽用量的变化范围很大，用一个执行器其流量变化无法满足要求。故采用如图分程控制系统。小负荷时只有A阀控制、B阀不开；负荷较大时A阀全开、B阀控制。设两阀都为气开阀，试（1）画出系统方框图（2）确定调节器正反作用方式（3）作出其分程关系曲线。 PT 注意：两个同向特性的调节阀并联控制一种介质的流量时，总流量特性是两个阀流量特性的叠加组合。此时要求两个阀过渡流量变化要连续，平滑---可采用控制器输出信号区间重叠实现。 3.调节阀的泄漏量 －－要求大阀的泄漏量很小。 例 某厂蒸汽压力减压系统分程控制 PT 设大小两个调节阀的最大流量分别为： QBmax=105 m3 、QAmax=4.2m3； 可调范围均为 R= 30，求两阀并联使用后的可调范围。 解：两个阀的最小流量分别为： QBmin=QBmin / R=105/ 30=3.5 m3 QAmin= QAmin / R=4.2/ 30=0.14 m3 两个调节阀并联使用时： 最小流量为：Qmin=QAmin =0.14 最大流量为： Qmax=QBmax+QAmax=107.2 m3 可调范围R并=Qmax / Qmin=107.2 / 0.14=780 并联使用后调节阀的可调范围增大了26倍。 7.6.2.4 分程控制系统的工业应用 1、用于扩大调节阀的可调范围 试对此过程进行控制系统设计。 (1)选择控制系统类型 (2) 指出被控变量，操纵变量 (3)画出控制系统方框图 (4)已知加碱阀选为气开阀，试确定调节器正反作用。 (5)如有其他需要设计部分，请给出。 2. 用于同一被控参数两个不同控制介质的生产过程 练习：在工业废液中和处理工艺中，需要根据废液的酸碱性（pH值），分别控制加酸量或加碱量。试对此过程进行控制系统设计。 选择控制系统类型 指出被控变量，操纵变量 画出控制系统方框图 已知加碱阀选为气开阀，加酸阀选为气关阀，试确定调节器正反作用。 如有其他需要设计部分，请给出。 废液 碱液 酸液 中和液 练习：储罐氮封分程控制系统设计 氮封技术要求：保持储罐内氮气压呈微量正压。 储罐氮封分程控制系统 排空 阀B 阀A N2 N2 物料 PC 1.选择控制系统类型 2画出控制系统方框图 3试确定调节器正反作用。 4如有其他需要设计部分，请给出。 7.7 选择性控制系统 为了适应在不同工况下能实现自动控制，在控制回路中引入选择器，设计两个或两个以上控制系统，当工况改变时，自动选择一个适当的控制系统投入运行—选择性控制系统． 结构特点－－采用选择器 选择器分类: 高选器:选择器的输出等于输入信号中最高者 低选器:选择器的输出等于输入信号中最低者 ui1 uiN uo LS ui1 uiN uo HS Uo=min(ui1,…,uiN) Uo=max(ui1,…,uiN) 7.7.1选择性控制系统的类型 1. 对调节器输出信号进行选择 给定2 ＋ － 变送器2 执行器 对象 被控量2 给定1 ＋ － 变送器1 控制器1 选择器 被控量1 干扰 控制器2 正常控制 取代控制 燃气 锅炉给水 蒸汽 汽包 炉膛 P1T P1C 工艺要求锅炉输出蒸汽压力稳定。 特殊工况一：如果使蒸汽压力大幅度降低，蒸汽压力控制系统会使燃气阀门开度大幅度增加，燃气流量大幅度增加，此时燃气压力过高会发生脱火。试设计一个控制系统保证在两种情况下自动切换。 正常工况：用单回路控制系统控制，则根据蒸汽出口压力控制燃气量。 例 锅炉蒸汽压力的控制 1.确定控制系统类型 2画出控制系统方框图 3试确定调节器正反作用。 4如有其他需要设计部分，请给出。 燃气 锅炉给水 蒸汽 汽包 炉膛 P2C 选择器1 P2T P1T P1C 反 反 气开 1.选择性控制系统。 正常工况：用单回路控制系统控制，则根据蒸汽出口压力控制燃气量。为防止产生脱火现象，增加一个燃气高压保护取代控制回路。 用低选器自动地选择两个控制信号中较低的一个，作为阀门的控制信号。 4.需确定选择器性质。 选择器的选择取决于取代调节器． 2.控制系统方框图略 3.确定调节器正反作用。两个回路都按照一般单回路控制系统方法设计 燃气 P2C 锅炉给水 ＜ 蒸汽 汽包 炉膛 选择器1 P2T P1T P1C 反 反 气开 特殊工况二：在蒸汽压力定值控制与燃气高压自动保护的选择控制过程中，还可能出现另一种事故：如果因蒸汽压力大幅度升高，导致燃气流量过低，燃料气压力过低,会出现回火现象，也必须加以防止。 为防止出现回火现象，再增加一个燃气低压保护控制回路 — P3T、 P3C。 选择器应为高选器. 试：确定选择器性质。 选择器2 P3T P3C